Sensor ISO Variabel: Kemungkinan dan / atau Berguna?

Jawaban untuk pertanyaan tentang bagaimana ISO ini diterapkan dalam kamera digital tampaknya menyiratkan bahwa setiap photosite ( yaitu , pixel) dapat memiliki ISO yang ditetapkan secara independen. Jika ini benar, maka saya akan berpikir bahwa secara teori dimungkinkan untuk mengambil foto di mana photosites tertentu memiliki ISO yang berbeda dari yang lain. Bagian pertama dari pertanyaan saya adalah: Dengan asumsi variabel ISO mungkin, apakah akan berguna? Menurut saya, ini mungkin cara yang bermanfaat untuk meningkatkan rentang dinamis sensor, misalnya , dengan memilih ISO tinggi hanya untuk wilayah gambar yang ada dalam bayangan. Dengan asumsi variabel ISO akan berguna, mengapa belum diterapkan di kamera digital? (Atau sudah?)

— ESultanik
sumber

Kedengarannya mungkin secara teknis tetapi mungkin membutuhkan terlalu banyak sirkuit untuk dilakukan pada ketepatan piksel dan mungkin sulit untuk menskalakan dan menyebabkan terlalu banyak panas. Selain itu, tidak jelas ini bekerja lebih baik daripada solusi saat ini seperti membaca photosites di tengah jalan selama paparan atau memiliki photosites dengan ukuran yang berbeda, memberi mereka kepekaan asli yang berbeda.

— Itai

Ada sedikit tangkapan-22: Anda perlu mengatur ISO sebelum membaca nilai piksel, tetapi Anda akan tahu bahwa piksel itu milik area bayangan hanya setelah membaca nilai tersebut.

— Imre

@Imre Benar, tapi itu belum tentu masalah teknis. Misalnya, seperti yang disebutkan Itai di atas, sudah ada teknologi untuk membaca nilai-nilai photosite di tengah paparan. Sistem pengukuran lanjutan juga dapat digunakan untuk "menebak" nilai ISO untuk kawasan. Akhirnya, untuk bidikan diam seperti lanskap, eksposur uji awal dapat digunakan untuk mengatur nilai ISO untuk bidikan kedua.

— ESultanik

Perlu dicatat bahwa ISO tidak mengubah apa pun tentang apa yang sebenarnya mampu dilakukan oleh sensor atau piksel. Satu-satunya pengaturan ISO yang dilakukan adalah mengubah titik putih dari eksposur yang diberikan. Sensor adalah perangkat linier tetap yang mampu mendaftarkan muatan tetap (jumlah elektron) di setiap piksel, +/- rata-rata derau elektronik (yang saat ini berdasarkan normalisasi hanya beberapa elektron.) Dengan meningkatkan ISO, semua perbuatan Anda mengatakan bahwa alih-alih "putih" dicapai pada 40.000 elektron, itu dicapai pada 20.000, atau 10.000, dll.

— jrista

Apa yang terjadi pada setiap piksel adalah mengaktifkan baris / kolom dan mengisi bacaan. Selama pembacaan, muatan itu diperkuat oleh jumlah yang diperlukan untuk "jenuh" sesuai dengan pengaturan ISO, dan pada saat yang sama, berbagai kompensasi kebisingan elektronik dapat diterapkan juga (dalam D800, ada banyak rangkaian yang didedikasikan untuk mengurangi kebisingan elektronik, itulah sebabnya lowISO DR-nya sangat bagus.) Secara logis, saya tidak berpikir hal seperti variabel ISO akan berlaku. Solusi untuk noise SNR rendah adalah dengan mengurangi noise elektronik ... dan Sony telah mencapai itu dalam sensor Exmor mereka.

— jrista

Jawaban:

Hal terdekat yang saya tahu dari apa yang Anda pikirkan adalah apa yang Fujifilm lakukan dengan mode DR pada sensor EXR mereka, seperti yang terlihat pada X-10 dan X-S1) - separuh pikselnya sengaja direduksi kurang dengan berhenti (atau dua ) dan dikombinasikan dengan piksel yang terpapar "normal" sebelum gambar dihasilkan. Untuk detail lebih lanjut, lihat ulasan X-10 DPReview - yang Anda minati di sini adalah mode DR 6 MP, daripada mode DR 12 MP, yang merupakan standar "underexpose dan kemudian menerapkan kurva nada berbeda ke seluruh gambar "Terlihat di banyak kamera hari ini dan memperdagangkan noise bayangan untuk meningkatkan rentang dinamis. Mode 6 MP DR menarik karena (dalam teori) memungkinkan Anda untuk meningkatkan jangkauan dinamis sambil menjaga noise seperti biasanya, meskipun tentu saja Anda akan

— Philip Kendall
sumber

Pada dasarnya, sensor seperti ini yang akan memiliki eksposur variabel untuk setiap situs foto akan memiliki gambar yang perlu dipetakan selama proses konversi RAW. Lebih banyak informasi harus dikirim dengan setiap piksel, dan ini akan meningkatkan ukuran data yang dikirimkan, bersama dengan kekuatan pemrosesan yang diperlukan dalam kamera. Itu masalah teknis belaka, dan saya yakin bahwa dalam beberapa tahun lagi, itu tidak akan menjadi masalah sama sekali.

Sakit kepala terbesar yang saya lihat adalah memastikan program konversi RAW yang populer akan mendukung proses decoding. File RAW yang dihasilkan mungkin perlu berisi informasi warna 32-bit, dan ada dukungan yang sangat terbatas untuk beroperasi pada gambar warna 32-bit saat ini. Untuk sebagian besar, mereka harus dipetakan ke 16-bit terlebih dahulu. Ini bukan proses yang akan menghasilkan hasil yang bagus jika dilakukan secara otomatis dengan perangkat lunak saat ini.

— Eric
sumber

Sungguh saya tidak melihat produsen peduli tentang sakit kepala seperti itu. Itu sebabnya mereka memiliki format RAW eksklusif dan Fuji tidak pernah berhenti membuat pengaturan piksel aneh dengan berbagai ukuran dan filter warna. Jika mereka bisa mendapatkan keunggulan darinya, saya berharap mereka melakukannya. Sebagian besar aplikasi pemrosesan gambar kelas atas, termasuk Lightroom & Bibble (AferShot sekarang), sudah bekerja di 32-bit secara internal. Lebih efisien untuk bekerja dalam 32-bit secara linear dengan prosesor modern. Paragraf pertama yang Anda tulis masuk akal bagi saya.

— Itai

Sensor CMOS pada dasarnya adalah sebuah array sensor dengan ISO berbeda, yang harus mereka kompensasikan. Inilah yang memberikan tampilan plastis pada sensor CMOS, tetapi juga apa yang melemahkan mekar.

Namun, mereka sebenarnya sudah membuat chip CMOS dengan beberapa "ISO" untuk mencapai rentang dinamis yang lebih tinggi, di mana area ukuran piksel dua kali lipat untuk setengah dari piksel, atau satu dari dua piksel hijau dua kali lebih sensitif daripada yang lainnya. Biaya lebih banyak transistor per pixel, yang dapat memberikan masalah dengan noise dan sensitivitas keseluruhan, karena meninggalkan lebih sedikit ruang untuk sensor foto. Sel pixel besar yang mengintegrasikan cahaya menghasilkan noise yang lebih rendah (umumnya), itulah sebabnya sensor 36x24mm di X Mpixel lebih baik daripada sensor 1/3 inci di X MPixel - mereka merespons cahaya dengan lebih baik untuk mengatasi kebisingan dari semua elektronik .

— Michael Nielsen
sumber